基于扩展故障树的某滑油系统专家诊断知识获取
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基于粗糙集理论的航空发动机滑油光谱诊断专家系统知识获取
方法研究
陈果;宋兰琪;陈立波;张占纲
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2007(026)007
【摘要】针对航空发动机滑油光谱诊断专家系统的知识获取问题,本文建立了基于粗糙集理论的航空发动机滑油光谱诊断专家系统知识获取模型.首先建立反映光谱元素浓度及元浓度梯度与发动机磨损故障之间关系的典型故障样本集;然后运用粗糙集理论的离散、约简及规则提取等算法,从大量的故障样本中自动获取知识规则,并将知识规则存储于专家系统知识库中;最后,建立推理机,运用一定的推理策略实现发动机磨损故障诊断.本文利用航空发动机实测的油样光谱数据对所建立的粗糙集知识获取方法,进行了实例验证.
【总页数】5页(P897-901)
【作者】陈果;宋兰琪;陈立波;张占纲
【作者单位】南京航空航天大学民航学院,南京,210016;空军装备研究院航空装备研究所,北京100076;南京航空航天大学民航学院,南京,210016;空军装备研究院航空装备研究所,北京100076
【正文语种】中文
【中图分类】TH165.3
【相关文献】
1.电网故障诊断专家系统中基于粗糙集理论的知识获取方法的研究 [J], 姜涛;赵华梅
2.基于粗糙集理论的油泵车故障诊断专家系统的知识获取 [J], 刘丽;朱张青;李文利
3.基于粗糙集理论的油泵车故障诊断专家系统的知识获取 [J], 刘丽;朱张青;李文利
4.基于CNN-MSLSTM的航空发动机滑油监测方法研究 [J], 马敏;王涛
5.基于粗糙集理论偏序决策表知识获取方法研究 [J], 席慎思;洪晓光;孔磊;衣升起因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于故障树的航空活塞发动机故障诊断专家系统研究【摘要】本文针对航空活塞发动机故障诊断问题展开研究,通过引入专家系统和故障树分析相结合的方法,设计出一种基于故障树的航空活塞发动机故障诊断专家系统。
文章首先介绍了研究背景、意义和目的,接着详细探讨了故障树分析和专家系统在航空活塞发动机故障诊断中的应用,以及专家系统的实现原理和设计方法。
随后,通过案例分析与验证,验证了该系统的有效性和准确性。
总结了基于故障树的航空活塞发动机故障诊断专家系统的优势,并提出了未来研究方向。
本研究为航空活塞发动机故障诊断领域提供了新的解决方案,具有重要的理论和实践意义。
【关键词】航空活塞发动机、故障树、专家系统、故障诊断、研究、设计、实现原理、案例分析、验证、优势、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景航空活塞发动机是飞机动力系统的重要组成部分,其性能和可靠性直接关系到飞行安全和经济效益。
受环境条件和工作负荷等多种因素影响,航空活塞发动机存在着各种潜在的故障风险,而及时准确地进行故障诊断对于确保飞机正常运行至关重要。
面对航空活塞发动机复杂多变的故障现象,传统的故障诊断方法往往依赖于经验丰富的机械师和大量的试验验证,存在效率低、准确性不高的问题。
为了提高故障诊断的效率和准确性,研究人员开始将故障树分析方法和专家系统技术应用于航空活塞发动机故障诊断中。
故障树分析是一种通过对系统故障可能的发生路径进行逻辑推演,最终找出导致系统故障的根本原因的方法。
结合专家系统技术,可以将大量的实时监测数据、历史故障信息和专业知识进行整合,建立一个基于故障树的航空活塞发动机故障诊断专家系统,实现对故障的快速定位和准确诊断。
本研究旨在探究基于故障树的航空活塞发动机故障诊断专家系统的设计与实现,为提高航空活塞发动机故障诊断的效率与准确性提供技术支持和解决方案。
1.2 研究意义研究意义:航空活塞发动机是飞机的关键部件之一,其故障对飞行安全产生严重影响。
基于扩展故障树的运载火箭故障诊断专家系统
刘成瑞;张庆振;任章
【期刊名称】《宇航学报》
【年(卷),期】2008(029)006
【摘要】针对运载火箭故障诊断专家系统中知识获取的瓶颈间题,通过将扩展故障树分析法和基于规则的诊断专家系统有机结合,建立基于扩展故障树的运载火箭故障知识获取及表示方法,实现了从扩展故障树到诊断知识的自动转换和诊断知识的规范化表示,解决了基于规则的诊断专家系统的知识获取难题.在此基础上,结合扩展故障树给出了运载火箭故障诊断专家系统快速推理策略.该策略基于诊断优先系数,实现了对发生概率大、结构重要度高、危害严重的故障的优先诊断,并通过浅层推理与深层推理相结合,保证了推理过程的精确性和严密性.
【总页数】6页(P1936-1941)
【作者】刘成瑞;张庆振;任章
【作者单位】北京航空航天大学自动化科学与电气上程学院,北京,100083;北京航空航天大学自动化科学与电气上程学院,北京,100083;北京航空航天大学自动化科学与电气上程学院,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于扩展故障树的通用机床电控故障诊断专家系统研究 [J], 张乐平
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故障树分析法在16V280柴油机燃油系统故障诊断中的应用陈永旺【摘要】16V280柴油机在国内内燃机车上应用非常广泛,每年的故障维修量比较大.燃油系统是机车柴油机的五大系统之一.判断故障产生的位置和原因是直接影响维修速度的根本所在.通过故障树分析法对燃油系统进行故障诊断,力求摆脱经验维修和缩短维修时间.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】2页(P85-86)【关键词】故障树分析法;燃油系统;常见故障【作者】陈永旺【作者单位】上海交通大学,机械与动力学院,上海,200240;常州铁道高等职业技术学校,江苏,常州,213011【正文语种】中文【中图分类】TK421 引言柴油机作为机车的核心,它的故障诊断和维修技术直接影响机车的使用寿命。
目前,国内在进行机车柴油机故障诊断时,一般是工人凭经验对故障现象进行分析,判断故障产生的位置和原因,然后对故障部位进行修理。
这种故障处理方法受人为因素的影响,故障诊断用时较长,准确度差并且处理速度较低,统计表明:在故障诊断维修时,确定故障诊断时间约占总时间的70%~90%,而维修时间只有约10%~30%。
笔者将探讨故障树分析法在16V280柴油机燃油系统故障诊断中的应用。
2 故障树分析法的原理2.1 故障树的建立故障树分析法简称为FTA(Fault Tree Analysis)法,是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的图形演绎方法,通过对可能造成系统故障的各种因素(包括硬、软件、环境、人为因素等)进行分析,画出故障树,再对系统中发生的故障事件由总体至部分按树枝状逐级细化的分析,判明系统故障原因、确定故障发生的概率,评价引发系统故障的各种因素的相关重要度。
故障树分析法是分析系统可靠性和安全性的一种重要方法。
故障树模型是一个基于研究对象结构、功能特征的行为模型,是一种定性的因果模型。
通常采用的演绎法建树。
以系统最不希望发生的事件为顶事件,将导致顶事件发生的其它事件为底事件,中间事件为节,并用逻辑门表示事件之间关联的一种倒置树状结构的逻辑图[1]。
基于故障树的发动机滑油泄露故障分析作者:曾闻鼎王海勇来源:《中国科技纵横》2019年第13期摘要:针对某型航空涡轮轴发动机科研阶段台架试车过程中出现的尾喷管漏油的故障,应用故障树法结合滑油系统原理对漏油原因进行了分析,建立了发动机尾喷管漏油的故障树。
采用定性分析结合发动机分解检查结果得到了故障的最小割集,确定了故障原因。
通过试验验证,排除了故障,结果表明故障树法是简单有效的。
关键词:发动机;故障树分析;滑油泄漏中图分类号:U472 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)13-0049-020 引言某涡轴发动机地面台架试验过程中,发动机进行冷吹后,出现尾喷管滑油大量泄漏(呈线状流出)的故障,严重影响了发动机地面台架试验。
故障树分析法简称FTA,或称失效树分析法,是以故障树为工具分析故障发生的各种途径,对系统安全性或可靠性进行评价的图形演绎方法[1]。
FTA被认为是一种对复杂系统进行安全性和可靠性分析的一种好方法[2]。
本文以某型涡轴发动机地面台架试验过程尾喷管滑油泄漏为例,应用故障树分析法进行分析排故。
1 故障树分析1.1 发动机漏油故障简介某型涡轴发动机地面台架试验时,冷吹后检查发现尾喷管有大量滑油呈线状流出;更换滑油泵后进行冷吹,尾喷管漏油故障仍然存在。
随后发动机下台分解进行漏油排故工作。
1.2 发动机滑油系统原理发动机滑油系统主要由滑油箱、滑油泵、滑油滤、各滑油腔(附件传动、A滑油腔、B滑油腔、C滑油腔)、回油泵、回油滤、喷嘴及外部管路组成,见图1。
滑油箱中的滑油通过滑油泵进入供油管路,随后增压后的滑油经过滑油滤过滤后,分别供给附件传动机匣腔、A轴承腔、B轴承腔及C轴承腔的喷嘴,对各个轴承和齿轮进行润滑和冷却,并带走轴承腔中的磨粒,使它们不再进入下一个循环。
之后滑油经过回油滤过滤后,通过回油泵进入附件机匣总回油管路,经过磁性屑末检测信号器的检测和燃滑油散热器、空气散热器散热后,回到滑油箱。
基于广域搜索算法的采煤机故障智能诊断系统郭亨经【摘要】采煤机故障诊断专家系统获取知识,有一定的难度,为此通过该系统并综合使用扩展故障树分析,在扩展故障树的基础上提出采煤机故障诊断专家系统知识获取方法.相对于传统的故障树节点,增加了节点类型、重要度等内容,所得到的故障树有扩展性,把其中的相关节点信息转变为有一定规范性的专家系统知识.在推理过程中,重点使用广度搜索,将深度和广度搜索相结合,从而能高效、准确的查找各类故障.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P119-121)【关键词】采煤机;故障诊断;扩展故障树;专家系统;数据库【作者】郭亨经【作者单位】山西凯嘉能源集团有限公司,山西介休 032000【正文语种】中文【中图分类】TD421.61 引言随着煤炭开采业的快速发展,需要各种现代化采煤设备,其中采煤机是一项关键性设备,它的构造比较复杂,分为机械、液压以及电控等部分。
采煤机运行当中要面临由裁决活动产生的冲击载荷、煤尘水汽的污染及侵蚀,伴随产生的瓦斯也会对其产生不利影响,导致采煤机经常发生故障,不利于设备的正常使用。
采煤机要承受巨大的负载,所处的工作条件极其恶劣,再加上需要连续不断的运转,并配备各种各样的机电液设备,由此导致采煤机经常出现各种故障,并有随机性。
对采煤机的故障实施分析和研究,才能确保采煤机能顺利运行。
在以前,诊断采煤机的故障,主要是工作人员在现场通过自己的专业理论及时间经验进行处理。
所以,充分运用最新技术来及时、准确的诊断出采煤机的故障,提出针对性的解决之策,将停机损失降到最低,这对于采煤工作面高效生产有巨大价值。
所以,通过分析牵引部这一采煤机核心部分,综合使用扩展故障树分析法和故障诊断专家系统方法,设计出基于扩展故障树的采煤机牵引部故障诊断专家系统。
使用该系统,以前的采煤机故障诊断专家系统不能获取丰富知识、信息面窄的问题都迎刃而解,最终实现能稳定、高效的诊断采煤机故障。
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库
构建
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库构建摘要:该文针对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库构建开展研究工作。
为解决传统故障诊断知识库构建方法复杂及开发不便的问题,该文提出了一种新的知识库开发方法。
根据因果分析法得到发动机故障诊断的故障树;再利用数据抽取和知识抽取,对事实表和规则表进行了表示,并结合专家系统开发工具clip实现了对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库的开发。
该方法所构建出来的知识库满足航空发动机故障诊断专家系统的需要,而且便于知识的扩充、修改和维护。
关键词:故障树;产生式规则;clip;知识库
航空发动机故障诊断的意义就在于:首先,它能够迅速且准确的确定故障的部位以及故障的严重程度,能够确保飞行的安全及减少维修的人力和物力,减少飞行器的停飞时间,提高飞行器的效率;其次,它也是达到先进维修方式以及维修思维的前提条件与必要手段[1]。
从20世纪60年代开始,专家系统就作为一种研究工具而被开发,作为人工智能的一个可定部分,它可以成功解决某些领域如医疗诊断的复杂问题。
自从20世纪80年代早期,专家系统展现了其商业用途之后,就越来越受到欢迎并得到发展。
今天,专家系统已用于商业、科学、工程、制造和其他许多具有良定义问题的领域。
随着专家系统对实际问题的应用与解决,知识库的管理和开发。
航空发动机滑油诊断专家系统
钟榕斌;马枚
【期刊名称】《航空动力学报》
【年(卷),期】1993(8)4
【摘要】本文介绍一个应用于航空发动机滑油系统故障诊断的专家系统 ,它是采用Turbo Prolog语言在微机上实现的 ,便于维修现场使用。
用户可采用对话方式或菜单选择方式输入故障证据 ,系统利用反向推理机制 ,按照知识库中的规则排序决定规则激发的优先权 ,对于推理结果还能够进行图形解释。
该系统还提供了知识获取和知识库维护功能。
【总页数】4页(P375-378)
【关键词】故障诊断;专家系统;润滑系统
【作者】钟榕斌;马枚
【作者单位】北京航空航天大学405教研室;北京航空航天大学
【正文语种】中文
【中图分类】V233.4
【相关文献】
1.统计诊断理论用于航空发动机滑油系统故障诊断 [J], 王晓钢;刘振岗;郑宇;王玉才;邹刚
2.航空发动机滑油光谱故障诊断专家系统 [J], 宋兰琪;毛美娟
3.基于粗糙集理论的航空发动机滑油光谱诊断专家系统知识获取方法研究 [J], 陈
果;宋兰琪;陈立波;张占纲
4.航空发动机的滑油系统故障诊断专家系统研究 [J], 王立纲
5.一种改进的DBN航空发动机滑油系统故障诊断方法 [J], 崔建国;李勇;崔霄;王景霖;蒋丽英;于明月
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基于扩展故障树的某滑油系统专家诊断知识获取摘要:针对基于规则的专家诊断系统中知识获取的“瓶颈”问题,提出一种基于扩展故障树的专家诊断知识获取方法,并用于获取某滑油系统的专家诊断知识。
在建立某滑油系统传统故障树的基础上,通过附加故障现象、故障检测方法、诊断建议等信息,形成某滑油系统的扩展故障树,并与基于规则的专家诊断系统结合,试图从扩展故障树中构建滑油系统的专家诊断知识。
关键词:扩展故障树滑油系统专家系统故障诊断知识
滑油系统是保障发动机正常工作的一个重要系统,其主要功能是保障发动机摩擦件的润滑、散热。
滑油系统的状态监控和故障诊断是发动机状态监控和故障诊断的一个重要组成部分[1]。
故障树分析作为滑油系统故障诊断中的一种有效方法,它把最不希望发生的事件作为故障树的顶事件,底事件则是引发该顶事件故障的直接原因[2~3]。
然而,简单的故障描述对滑油系统这样的复杂系统进行故障诊断时是不够的。
为了满足故障诊断和定位的需求,在建立故障树时,往往在传统故障树结构的基础上附加一些其他信息,如故障现象的描述、故障的检测方式或方法、诊断建议以及维修策略等,形成扩展故障树。
1 基于知识规则的故障诊断专家系统
基于知识规则的专家系统是人工智能应用最为成功的领域,它是一种智能的计算机程序。
这种计算机程序使用知识与推理过程,求解那些需要杰出人物的专家知识才能求解的高难度问题。
基于知识的专家系统一般由知识库、推理机、人机接口、知识获取子系统、解释子系统、全局数据库组成。
将基于知识的专家系统应用于润滑油系统故障诊断,其功能框架如图1所示。
它主要由七个功能模块组成:监控数据模块,推理机,解释系统,全局数据库,知识规则库,知识获取与维护模块以及图形化用户界面。
其中,知识规则的获取决定着专家系统的功能,是设计专家系统的“瓶颈”问题,因此,本文试图研究一种基于扩展故障树的知识获取方法,以期对后续滑油系统故障诊断专家系统的设计提供技术支持。
2 扩展故障树的建立
扩展故障树的特点是在传统故障树结构的基础上附加了故障现象的描述、故障的检测方式或方法、诊断建议和维修策略等信息,即在扩展故障树中包含了更多的专家知识。
其中,扩展故障树中的故障现象描述反映了一个事件或一种故障模式下系统表现出的故障现象,这些现象是诊断专家系统进行推理的根据,构成了知识库中规则的前件;故障的检测方式或方法是属于故障模式判别的辅助描述部分,指出系统的检测方法。
3 基于扩展故障树的专家诊断知识获取
3.1 基于扩展故障树德专家知识获取流程
由扩展故障树到专家系统诊断知识的获取的具体步骤如下[4]:
(1)根据系统设计、运行原理图、技术规范等描述某发动机润滑油系统的技术资料和专家经验知识,选择故障树的顶事件,确定边界条件,并由顶事件逐层展开建立滑油系统的故障树。
(2)在故障树中增加故障现象的描述、故障的检测方式或方法、诊断建议和维修策略等辅助信息,将其扩展为扩展故障树。
3.2 知识规则的表述
本文利用产生式规则进行知识表示,并对产生式规则进行模糊化,从而形成模糊产生式规则表示法,这样既充分考虑到诊断知识的模糊性、不确定性以及规则的强度,又符合人的思维,便于人机交换信息和规则的在线修改、扩充和删减。
其表示法一般写为:
4 结论
针对基于规则的专家诊断系统中知识获取的“瓶颈”问题,提出一种基于扩展故障树的专家诊断知识获取方法,并用于获取某滑油系统的专家诊断知识。
在建立某滑油系统传统故障树的基础上,通过附加故障现象、故障检测方法、诊断建议等信息,形成某滑油系统的扩展
故障树,并与基于规则的专家诊断系统结合,从扩展故障树中构建滑油系统的专家诊断知识,为后续滑油系统故障诊断专家系统的设计提供了技术支持。
参考文献
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[3] 严军.基于故障树分析法的航空活塞发动机故障诊断专家系统研究[D].成都:电子科技大学,2010.
[4] 刘成瑞,张庆振,任章.基于扩展故障树的运载火箭故障诊断专家系统[J].宇航学报,2008,29(6):1936-1941.
[5] 范会来,闫英敏,杨凤彪.扩展故障树的非线性链表化故障诊断研究[J].自动化仪表,2013,34(5):16-20.
[6] 刘福君,许启兴,王玉森,等.基于扩展故障树的故障诊断系统[J].控制工程,2007,14(增刊):111-115.
[7] Qian Yu, Xu Liang, Li Xiuxi,et al.LUBRES: an expert system
development and implementation for real-time fault diagnosis of a lubricating oil refining process[J].Expert Systems with Applications,2008,35:1252-1266.
[8] Angeli,C.Online expert systems for fault diagnosis in technical processes[J].Expert Systems,2008,25(4):115-132.。